Het belangrijkste onderdeel van het röntgenapparaat is de röntgenbuis. In deze buis worden onder hoogspanning elektronen vrijgemaakt door verhitting van een gloeidraad (vergelijkbaar met een gloeilamp). De elektronen worden door een elektrisch veld naar een snel draaiende schijf gericht. Tijdens de botsing van de elektronen op deze schijf ontstaat voornamelijk warmte en röntgenstraling. De warmte wordt afgevoerd door middel van koeling. De röntgenstraling wordt gebundeld en komt door een venster van de röntgenbuis in één richting naar buiten. De röntgenbundel wordt op het te fotograferen lichaamsdeel gericht. Met behulp van een lampje kan vooraf worden gekeken waar de röntgenstraling terecht gaat komen tijdens het maken van de foto (vergelijkbaar met een zaklamp).
